[其他]流體混合裝置及其工藝過程

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102277
• 申請日: 1987-03-25
• 公開（公告）號: CN87102277A
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彼得·海登·巴尼斯
• 申請（專利權(quán)）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: B01F5/20
• 分類號: B01F5/20;B01F3/04;C10G11/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 全菁,陳季壯

本發(fā)明涉及的是流體混合裝置及其工藝過程。

眾所周知，使用兩個同心噴管（也就是，在其下流端設(shè)有節(jié)流孔的管子），可使象烴油和蒸汽之類的流體混合，其過程是：烴油噴射流從直徑相對小些的內(nèi)噴管，注入內(nèi)噴管下流端及外噴管之間的會聚空間，而蒸汽則從管子之間的環(huán)形空間，注入上述會聚空間，以得到含油的混合物，最后，該含油的混合物經(jīng)外噴管注入一個反應(yīng)器中。

然而，第一種流體（烴油）（從中心的內(nèi)噴管孔流過）和第二種流體（蒸汽）在如此小的會聚空間內(nèi)，很難得到充分的混合;至少會有部分油噴射流從中心的外噴管孔穿過，而未被分散，也未同蒸汽混合。

此外，眾所周知，借助于一種噴管裝置，亦可使液態(tài)烴同氣體混合。該噴管裝置是由帶節(jié)流出口孔的外管和一個端接在離出口孔的距離不超過一個管徑長之處的內(nèi)管所組成，提供的混合區(qū)比較小。液態(tài)烴從這兩個管子之間的環(huán)形空間流過，為給液態(tài)烴以切向速度，該空間設(shè)有葉片。然而，在這種裝置中，由于氣體（例如，蒸汽）在內(nèi)管中的流速較快，至少會有部分氣體是作為未被分散的氣流，從居中的外管出口孔通過，并未同液態(tài)烴混合。

現(xiàn)已研究得知，通過對注入管狀混合段上流端部去的流體提供較大的初始接觸面積，可使流體得到充分的混合。

為此，本發(fā)明涉及的是一種流體混合裝置，該裝置包括管狀混合段和流體混合物的出口孔，在該管狀混合段上流端部設(shè)有第一種流體的環(huán)形入口孔，該孔是把第一種流體限制在基本上與該入口孔同心的第二種流體的入口裝置以內(nèi)。

按照本發(fā)明，該裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是，在其操作過程中，第一種流體流過被第二種流體環(huán)繞著的環(huán)形孔時，就被第二種流體切變和霧化，當(dāng)它進(jìn)入管狀混合段上流端部之后，實(shí)質(zhì)上已全部被分散。

按照本發(fā)明，該裝置可有效地用于，比如，催化裂化過程，以提供含烴物料和蒸汽的混合物并將上述混合物注入裝有流態(tài)化的催化劑粒子的立管反應(yīng)器，使上述粒子快速、完全、均勻地與待裂化的含烴進(jìn)料混合。因此，本發(fā)明還涉及含烴物料的流化床催化裂化裝置，該裝置包括實(shí)質(zhì)上垂直的管狀殼體，該殼體內(nèi)有如上文所述的至少部分是設(shè)置在其底段以內(nèi)的管狀混合段。這種裝置具有，如英國專利（申請?zhí)枮镹O.8607698）中所述的，使催化劑的粉碎固體粒子與流體接觸裝置的特征。

現(xiàn)參照附圖1-4，將本發(fā)明裝置的最佳實(shí)例介紹如下，圖中相關(guān)零部件的參照編號是一致的。

圖1示出的是混合裝置的縱剖面圖。

圖2示出的是流化床催化裂化立管反應(yīng)器底部的縱剖面圖，該反應(yīng)器包含本發(fā)明的混合裝置。

圖3示出的是圖1所示的混合裝置的AA′剖面圖。

圖4示出的是圖2上立管反應(yīng)段以內(nèi)的混合裝置的BB′剖面圖。

圖1示出的裝置包括管狀混合段（1），該管狀混合段帶有環(huán)形入口孔（2），第一種流體（例如，液體），從孔（3）直接朝上流入管狀液體入口裝置（4），該裝置（4）至少有一部分實(shí)質(zhì)上同心設(shè)置在第二種流體（例如，氣體）入口裝置（5）以內(nèi)。

入口裝置（5）最好是由管子組成（其直徑可大于管狀混合段（1）），該管子與段（1）的上流端（6）以及第二種流體入口（11）相連。最好是，第二種流體的環(huán)形入口孔（7）限定在管狀入口裝置（5）的壁與環(huán)形入口孔（2）之間。

環(huán)形入口孔（2）最好限定在管狀入口裝置（4）與固定式的或是可調(diào)的折流裝置（8）之間，該折流裝置（8）至少有部分裝在入口裝置（4）之內(nèi)。在本發(fā)明的一個最佳混合裝置實(shí)例中，折流裝置（8）與軸向可調(diào)的定位裝置（9）相連，該定位裝置（9），例如一根桿，最好伸出管狀入口裝置（4）的上流端并與驅(qū)動裝置（10）相連。

在管狀入口裝置（4）下流端以內(nèi)一部分，設(shè)置可調(diào)的折流裝置（例如，至少有一部分呈倒置的截頭園錐體，它所具有的主要優(yōu)點(diǎn)在于可以改變環(huán)形入口孔（2）的寬度、流體的流速，而且在某些情況下，還可以改變從那里流過的第一種流體的環(huán)形流的方向，使從環(huán)形孔（7）進(jìn)入的第二種流體可對上述流體流進(jìn)行最佳切變和霧化。

接著，兩種流體在細(xì)長的管狀混合段（1）內(nèi)混合，假如第一種流體是液體，為了達(dá)到充分的混合和部分汽化，該管狀混合段的長徑比最好為2-25，而8-20更好。按照本發(fā)明，該裝置是在高溫下操作。管狀混合段（1）的下流部分（12）可包括多個出口孔（13），以便使反應(yīng)生成的流體混合物，至少部分是朝徑向分布，這樣可使上述流體的混合物與至少是部分環(huán)繞在本發(fā)明裝置（管狀混合段（1））四周的液體、氣態(tài)和/或顆粒狀固體物質(zhì)充分混合。在管狀混合段（1）壁的下流端部處（12），出口孔（13）的相互位置最好是大體上按等距離布置。